JP3103229U - Filter structure and turbid water treatment device - Google Patents

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朝宏 宮里
秀和 大城
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大永建設株式会社
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Abstract

【課題】濁水中の汚濁粒子を凝集剤で凝集させて処理する場合に適するフィルター手段と濁水処理装置に関し、極めて簡易なフィルター構造によって、微細なフロックから大きなフロックまで確実に分離して浄水できる濁水処理技術を実現する。
【解決手段】フィルターの網目を構成するフィルター材2を濁水の流動部に単一又は間隔をおいて複数配置して、前記フィルター材の枡目中央に開口3が残る程度にフロック1を吸着成長させてあるフィルター手段を用いると、フロックは、フィルター材にある程度まで付着し成長すると、それ以上は、水流などの外力で分裂して成長不能となり、開口3が残るので、フィルター手段の目詰まりを来すといった問題は発生しない。
【選択図】図1
Kind Code: A1 The present invention relates to a filter means and a turbid water treatment device suitable for treating polluted particles in turbid water by aggregating them with a flocculant. Implement processing technology.
SOLUTION: A filter material 2 constituting a mesh of a filter is arranged singly or in a plurality at intervals in a turbid water flowing portion, and a floc 1 is adsorbed and grown to such an extent that an opening 3 remains in the center of the mesh of the filter material. When the filter means is used, the floc adheres and grows to a certain extent on the filter material, and after that, the floc is broken by an external force such as a water flow and cannot grow, and the opening 3 remains, so that the filter means is clogged. There is no problem of coming.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、濁水中の汚濁粒子を凝集剤で凝集させて処理する場合に適するフィルターの構造に関する。 The present invention relates to a filter structure suitable for treating polluted particles in turbid water by flocculating with a flocculant.

赤土粒子などが混じった濁水を浄化してから河川に放流することが行われているが、その際、濁水に凝集剤を混ぜて濁質粒子を大きなフロック(凝集塊)に形成して、沈降させる凝集沈殿法が広く採用されている。しかしながら、フロックを沈殿させるには、凝集剤と攪拌した濁水を静置して、フロックが沈殿するのを待つ必要があるので、フロックを全部排除するには長時間を要する。そこで、処理時間を短縮して、目標濁度を短時間で達成できるように、フィルターでフロックを分離する手法を試みているが、短時間にフィルターが目詰まりを起こしてしまい、実用化は困難視されている。 Purification of turbid water mixed with red soil particles, etc., is performed before it is discharged into rivers. At that time, turbid water is mixed with a flocculant to form turbid particles into large flocs (agglomerates) and settle. The coagulation sedimentation method is widely adopted. However, in order to precipitate flocs, it is necessary to allow the flocculant and the stirred turbid water to stand still and wait for the flocs to settle out, so that it takes a long time to completely remove the flocs. In order to reduce the processing time and achieve the target turbidity in a short time, we are trying to separate the floc with a filter.However, the filter is clogged in a short time, and practical use is difficult. Have been watched.

一方、特開平8−182990号公報に記載の濁水処理装置によると、建築現場などに搬送できるとともに、濁水の浄化処理を長時間安定して行えるようにするために、濁水中に含まれる浮遊粒子を電極槽のアルミ合金版からなる陽極電極から発生する陽イオンで中和して凝集させ、凝集したフロックを含む水を分離槽に送り、前記電極槽の陽極電極と陰極電極を一定時間毎に切換えて、陽極電極が消耗するのを抑制している。また、前記分離槽は外筒と内筒で構成し、内筒の濁水流出口から外筒の下部にフロックを含む濁水を流出させて、外筒内にフロックを堆積させ、フロックを常に内筒の濁水流出口の位置より上部まで堆積させておき、堆積したフロックをフィルターとして使用し、上澄水内に浮遊する微粒子の数を低減する。 On the other hand, according to the turbid water treatment apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-182990, suspended particles contained in turbid water can be transported to a building site and the like, and can be stably purified for a long time. Is neutralized and aggregated with cations generated from the anode electrode made of an aluminum alloy plate of the electrode tank, water containing the aggregated floc is sent to the separation tank, and the anode electrode and the cathode electrode of the electrode tank are separated at regular intervals. By switching, the consumption of the anode electrode is suppressed. Further, the separation tank is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and turbid water containing flocs flows out from the turbid water outlet of the inner cylinder to a lower portion of the outer cylinder to deposit flocs in the outer cylinder. From the turbid water outlet, and use the deposited floc as a filter to reduce the number of fine particles floating in the supernatant water.

特開平8−182990JP-A-8-182990

前記のような構成によると、確かに網目構造の在来のフィルターを用いる必要は無くなるが、流量が大きくなるとフロックの巻き上がりが発生し、フロックも一緒に排出されてしまう可能性があるので、所期の目的を確実に達成できたとはいえない。また、フロックの堆積の上限に達した際は、これを排出しなければならないが、その排出中は処理を中断しなければならないので、作業能率の低下を来たすという問題がある。しかも、装置の構造が複雑で高価となり、清掃等のメンテナンスにも手間ひまがかかる。以上のような問題が発生するので、流量が多い場合は、実用的とはいえない。 According to the above-described configuration, it is certainly unnecessary to use a conventional filter having a mesh structure.However, when the flow rate is increased, the flocks are rolled up, and the flocs may be discharged together. It cannot be said that the intended purpose has been reliably achieved. Further, when the upper limit of the accumulation of flocs has been reached, they must be discharged, but during the discharge, the processing must be interrupted, which causes a problem that the work efficiency is reduced. In addition, the structure of the apparatus is complicated and expensive, and maintenance such as cleaning is troublesome. Since the above problems occur, it is not practical if the flow rate is large.

本考案の技術的課題は、このような問題に着目し、極めて簡易なフィルター構造によって、微細なフロックから大きなフロックまで確実に分離して浄水できる濁水処理技術を実現することにある。 The technical problem of the present invention is to realize a turbid water treatment technique that can separate and purify water from fine flocs to large flocs with an extremely simple filter structure, focusing on such problems.

本考案の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項1は、フィルターの網目を構成するフィルター材を濁水の流動部に単一又は間隔をおいて複数配置して、前記フィルター材の枡目中央に開口が残る程度にフロックを吸着成長させてあることを特徴とするフィルター手段である。濁水の流動部とは、上流から下流に向かう流水に限らず、循環水や例えば水槽内で攪拌されて流動している場合なども含まれる。また、フィルター材の配置方向や角度は任意であり、材質やメッシュのサイズ設定なども自由である。 The technical problem of the present invention is solved by the following means. Claim 1 is that the filter material constituting the mesh of the filter is disposed singly or in a plurality at intervals in the flowing portion of the turbid water, and the flocs are adsorbed and grown to such an extent that an opening remains in the center of the mesh of the filter material. There is provided a filter means. The flowing portion of the turbid water is not limited to flowing water flowing from upstream to downstream, but also includes circulating water and a case where the turbid water flows while being stirred in a water tank, for example. Further, the arrangement direction and angle of the filter material are arbitrary, and the material and the size of the mesh can be freely set.

このように、フィルターの網目を構成するフィルター材を濁水の流動部に単一又は間隔をおいて複数配置して、前記フィルター材の枡目中央に開口が残る程度にフロックを吸着成長させてあるフィルター手段を用いると、付着したフロックによって、フィルター材の網目が狭まることにはなるが、フィルター材の網目よりはメッシュの細かいフィルターとして機能することになる。また、フロックは、フィルター材にある程度まで付着成長すると、水流などの外力で分裂して、それ以上は成長不能となるので、フィルター材の各枡目の中央には開口が残ることになり、フィルター手段の目詰まりを来すといった問題は発生しない。しかも、微細なフロックは凝集力でフィルター材やフィルター材に付着したフロックに吸着されて捕獲され、通過が阻止されるので、実質的に微細メッシュのフィルター手段としても機能することになり、単一のフィルター手段によって、微細フロックから大きなフロックまで吸着捕獲でき、多機能フィルター手段として作用する。さらに、フィルター材の流入側にも流出側にもフロックが付着成長するので、より大量のフロックを捕獲できることになる。 As described above, the filter material constituting the mesh of the filter is disposed singly or in a plurality at intervals in the flowing portion of the turbid water, and the flocs are grown by adsorption to such an extent that an opening remains in the center of the mesh of the filter material. When the filter means is used, the mesh of the filter material is narrowed by the attached flocks, but the filter functions as a filter having a finer mesh than the mesh of the filter material. In addition, when floc adheres and grows to the filter material to some extent, it is split by external forces such as water currents, and cannot grow any further.Therefore, an opening remains in the center of each mesh of the filter material. The problem of clogging of the means does not occur. In addition, the fine flocs are adsorbed and captured by the filter material or the flocs attached to the filter material by the cohesive force, and are prevented from passing therethrough. By means of the above filter means, it is possible to adsorb and capture fine flocs to large flocs, and act as multifunctional filter means. Further, flocs adhere and grow on the inflow side and the outflow side of the filter material, so that a larger amount of flocs can be captured.

請求項2は、濁水の流通部において、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ水平に配置し、このフィルター材の下流側と底部との間に仕切り壁を設け、前記フィルター材の上流側と水面との間に仕切り壁を設けてなることを特徴とする請求項1に記載の濁水処理装置である。このように、濁水の流通部において、フロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ水平に配置し、このフィルター材の下流側と底部との間に仕切り壁を設け、前記フィルター材の上流側と水面との間に仕切り壁を設けてあるので、濁水はこの水平状態のフィルター材を下側から上向きに流れることになる。したがって、このフロック付きのフィルター材を通過できないフロックは、フィルター手段の下側に沈殿し、微細なフロックだけがフィルター手段を通過し、あるいはフィルター手段に吸着捕獲される。 In a second aspect of the present invention, in the turbid water distribution section, a filter material formed by adsorbing and growing flocs as described above is disposed substantially horizontally, and a partition wall is provided between a downstream side and a bottom portion of the filter material. The turbid water treatment apparatus according to claim 1, wherein a partition wall is provided between an upstream side of the material and the water surface. In this way, in the turbid water flow section, the filter material formed by adsorbing and growing the floc is arranged substantially horizontally, a partition wall is provided between the downstream side and the bottom portion of the filter material, and the upstream side of the filter material is provided. Since the partition wall is provided between the filter and the water surface, the turbid water flows upward from the lower side through the filter material in the horizontal state. Therefore, the floc which cannot pass through the filter material with the floc settles under the filter means, and only the fine floc passes through the filter means or is adsorbed and captured by the filter means.

請求項3は、前記のほぼ水平のフィルター材の下流側と水面との間に、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材を立てて配置してなることを特徴とする請求項2に記載のフィルター構造である。立てる角度は任意であるが、通常は鉛直方向に立てる場合が多い。このように、ほぼ水平のフィルター材の下流側と水面との間に、フロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ鉛直に立てて配置してあるため、合計2段のフィルターを設けたことになり、濁水の濾過がより確実となり、効率的に浄水できる。しかも、水平フィルター手段を通過した微細なフロックは、鉛直フィルター手段に吸着・捕獲されるので、実質的に、水平フィルター手段よりメッシュの細かい鉛直フィルター手段を設けたのと同じ効果がある。 According to a third aspect of the present invention, a filter material formed by adsorbing and growing flocs as described above is arranged between the downstream side of the substantially horizontal filter material and the water surface. It is a filter structure of description. The standing angle is arbitrary, but usually stands in a vertical direction in many cases. As described above, the filter material formed by adsorbing and growing flocs is arranged almost vertically between the downstream side of the substantially horizontal filter material and the water surface, so that a total of two stages of filters are provided. As a result, the filtration of turbid water becomes more reliable and water can be purified efficiently. In addition, since the fine flocs that have passed through the horizontal filter are adsorbed and captured by the vertical filter, there is substantially the same effect as providing the vertical filter with a finer mesh than the horizontal filter.

請求項4は、前記のほぼ水平のフィルター材から離れた下流側の位置において、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材を底部から水面に向けて立てて配置してあることを特徴とする請求項2に記載の濁水処理装置である。この縦フィルター材は、2段以上設けてもよい。このように、前記のほぼ水平のフィルター材から間隔をおいて、下流側の位置に、フロックを吸着成長させてなるフィルター材を底部から水面に向けて立てて配置してあるため、後段の縦フィルター材を十分に広い面積にして、効率的に大量に濾過処理できる。また、この後段の縦フィルター材のメッシュを細かくすれば、より細かいフロック或いは前段のフィルター手段を通過したフロックを濾過でき、信頼度の高いフィルター手段となる。なお、後段の縦フィルター手段で阻止されたフロックは、該縦フィルター手段の手前の底部に沈殿する。 According to a fourth aspect of the present invention, at a downstream position distant from the substantially horizontal filter material, the filter material formed by adsorbing and growing flocs as described above is disposed upright from the bottom toward the water surface. The turbid water treatment device according to claim 2. This vertical filter material may be provided in two or more stages. As described above, the filter material formed by adsorbing and growing flocs is arranged upright from the bottom toward the water surface at an interval downstream from the substantially horizontal filter material. The filter material is made to have a sufficiently large area so that a large amount of filtration can be efficiently performed. Further, if the mesh of the vertical filter material at the subsequent stage is made finer, finer flocs or flocs that have passed through the filter device at the preceding stage can be filtered, and a highly reliable filter device can be obtained. The floc blocked by the vertical filter means at the subsequent stage settles on the bottom in front of the vertical filter means.

請求項1のように、フィルターの網目を構成するフィルター材を濁水の流動部に単一又は間隔をおいて複数配置して、前記フィルター材の枡目中央に開口が残る程度にフロックを吸着成長させてあるフィルター手段を用いると、付着したフロックによって、フィルター材の網目が狭まることにはなるが、フィルター材の網目よりはメッシュの細かいフィルターとして機能することになる。また、フロックは、フィルター材にある程度まで付着成長すると、水流などの外力で分裂して、それ以上は成長不能となるので、フィルター材の各枡目の中央には開口が残ることになり、フィルター手段の目詰まりを来すといった問題は発生しない。しかも、微細なフロックは凝集力でフィルター材やフィルター材に付着したフロックに吸着されて捕獲され、通過が阻止されるので、実質的に微細メッシュのフィルター手段としても機能することになり、単一のフィルター手段によって、微細フロックから大きなフロックまで吸着捕獲でき、多機能フィルター手段として作用する。さらに、フィルター材の流入側にも流出側にもフロックが付着成長するので、より大量のフロックを捕獲できることになる。 The filter material constituting the mesh of the filter is arranged singly or in a plurality at intervals in the turbid water flowing portion, and the floc is adsorbed and grown to such an extent that an opening remains at the center of the mesh of the filter material as in claim 1. When the filter means is used, the mesh of the filter material is narrowed by the attached flocs, but the filter material functions as a filter having a finer mesh than the mesh of the filter material. In addition, when floc adheres and grows to the filter material to some extent, it is split by external forces such as water currents, and cannot grow any further.Therefore, an opening remains in the center of each mesh of the filter material. The problem of clogging of the means does not occur. In addition, the fine floc is adsorbed and captured by the filter material or the floc attached to the filter material by the cohesive force, and is prevented from passing therethrough. By means of the above filter means, it is possible to adsorb and capture fine flocs to large flocs, and act as multifunctional filter means. Further, flocs adhere and grow on the inflow side and the outflow side of the filter material, so that a larger amount of flocs can be captured.

請求項2のように、濁水の流通部において、フロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ水平に配置し、このフィルター材の下流側と底部との間に仕切り壁を設け、前記フィルター材の上流側と水面との間に仕切り壁を設けてあるので、濁水はこの水平状態のフィルター材を下側から上向きに流れることになる。したがって、このフロック付きのフィルター材を通過できないフロックは、フィルター手段の下側に沈殿し、微細なフロックだけがフィルター手段を通過し、あるいはフィルター手段に吸着捕獲される。 As in claim 2, in the turbid water flow section, a filter material formed by adsorbing and growing flocs is disposed substantially horizontally, and a partition wall is provided between a downstream side and a bottom portion of the filter material. Since a partition wall is provided between the upstream side and the water surface, the turbid water flows upward from the lower side through the filter material in the horizontal state. Therefore, the floc which cannot pass through the filter material with the floc settles under the filter means, and only the fine floc passes through the filter means or is adsorbed and captured by the filter means.

請求項3のように、水平のフィルター材の下流側と水面との間に、フロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ鉛直に立てて配置してあるため、合計2段のフィルターを設けたことになり、濁水の濾過がより確実となり、効率的に浄水できる。しかも、水平フィルター手段を通過した微細なフロックは、鉛直フィルター手段に吸着・捕獲されるので、実質的に、水平フィルター手段よりメッシュの細かい鉛直フィルター手段を設けたのと同じ効果がある。 As described in claim 3, since the filter material formed by adsorbing and growing flocs is disposed almost vertically between the downstream side of the horizontal filter material and the water surface, a total of two stages of filters are provided. As a result, the filtration of the turbid water becomes more reliable, and the water can be purified efficiently. In addition, since the fine flocs that have passed through the horizontal filter are adsorbed and captured by the vertical filter, there is substantially the same effect as providing the vertical filter with a finer mesh than the horizontal filter.

請求項4のように、前記のほぼ水平のフィルター材から間隔をおいて、下流側の位置に、フロックを吸着成長させてなるフィルター材を底部から水面に向けて立てて配置してあるため、後段の縦フィルター材を十分に広い面積にして、効率的に大量に濾過処理できる。また、この後段の縦フィルター材のメッシュを細かくすれば、より細かいフロック或いは前段のフィルター手段を通過したフロックを濾過でき、信頼度の高いフィルター手段となる。なお、後段の縦フィルター手段で阻止されたフロックは、該縦フィルター手段の手前の底部に沈殿する。 As in claim 4, the filter material formed by adsorbing and growing flocs is arranged at a position downstream from the substantially horizontal filter material so as to stand from the bottom toward the water surface. The length of the subsequent vertical filter material can be made sufficiently large, so that a large amount of filtration can be efficiently performed. Further, if the mesh of the vertical filter material at the subsequent stage is made finer, finer flocs or flocs that have passed through the filter device at the preceding stage can be filtered, and a highly reliable filter device can be obtained. The floc blocked by the vertical filter means at the subsequent stage settles on the bottom in front of the vertical filter means.

次に本考案によるフィルター手段と濁水処理装置が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図1は本考案によるフィルター手段の基本原理を説明する模式図である。濁水中に凝集剤を混ぜると、イオン交換作用によって、凝集剤と濁質は(1)のように凝集して凝集塊(フロック)1となってしまう。しかしながら、無限に凝集して成長するわけではなく、ある程度のサイズまで成長すると、濁水の流れなどの外力に負けて、崩壊したり分裂したりする。 Next, an embodiment of how the filter means and the turbid water treatment apparatus according to the present invention are actually embodied will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the basic principle of the filter means according to the present invention. When the flocculant is mixed in the turbid water, the flocculant and the turbid matter are aggregated into floc 1 by the ion exchange action as shown in (1). However, they do not grow indefinitely by agglomeration. When they grow to a certain size, they collapse or break apart due to external forces such as the flow of turbid water.

凝集剤の影響を受けた濁質は、濁質同士に限らず、例えば水槽の壁面でも、何にでも吸着されてしまう。したがって、フィルター材を設けた場合は、フィルター材にも吸着されてしまう。そのため、(2)のように、メッシュの細かなフィルター材2の場合は、短時間にフィルター材2に濁質粒子が吸着されてフロック1に成長し、目詰まりを起こしてしまう。このような事情で、従来は、凝集剤を用いて濁水処理するような用途では、フィルター材は実用困難とされていた。 The turbidity affected by the coagulant is not limited to the turbidity, but is adsorbed to anything, for example, on the wall surface of the water tank. Therefore, when a filter material is provided, it is also absorbed by the filter material. Therefore, in the case of the filter material 2 having a fine mesh as shown in (2), the suspended particles are adsorbed by the filter material 2 in a short time and grow into flocs 1 to cause clogging. Under such circumstances, conventionally, it has been considered that filter materials are not practically used in applications such as turbid water treatment using a coagulant.

ところが、本考案は、凝集剤によって凝集処理されたフロックのこのような扱いづらい特性を積極的に利用することによって、フィルター材に吸着されたフロックにフィルター機能を持たせるようにしたものである。すなわち、濁水中にフィルター材を設けた場合、初めの間は、(3)のように、フィルター材2自体に濁質が付着し始める。そして、フィルター材2に付着した濁質に次の濁質が付着し、濁質同士の凝集作用によって、次第に濁質の凝集物が成長していくが、ある限界を越えると、一旦は吸着し成長した凝集物でも、水流などの外力によって、分裂してしまう。 However, in the present invention, the floc adsorbed on the filter material has a filter function by positively utilizing such a difficult-to-handle property of the floc that has been subjected to the flocculation treatment with the flocculant. That is, when the filter material is provided in the muddy water, the turbidity starts to adhere to the filter material 2 itself as shown in (3) during the beginning. Then, the next turbidity adheres to the turbidity attached to the filter material 2, and the turbid aggregates gradually grow due to the agglutination of the turbid materials. Even the aggregates that have grown are split by external forces such as water currents.

このような作用を繰り返すので、メッシュの大きなフィルター材の場合は、(4)のように、フィルター材2からの距離の大きい、離れた位置のフロックは、一旦は吸着成長しても、外力で分裂されて、分離してしまう。このように、フィルター材2から遠い位置のフロックは、フィルター材2に対する求心力が及ばず、いつまでも開口3が空いたままとなる。その結果、開口3が残って、完全な目詰まりを起こさない程度の粗いメッシュのフィルター材を用いれば、フロック中に開口3が残ることになり、目詰まりの発生を防げることになる。そして、このようにフロック中に開口3が残って、浄水やこの開口より小さなフロックは通過可能となるため、フィルターとして機能できることになる。 Since such an operation is repeated, in the case of a filter material having a large mesh, as shown in (4), a floc at a large distance from the filter material 2 and at a position far away from the filter material 2 is not affected by external force even if it is once absorbed and grown. Divided and separated. In this manner, the floc at a position far from the filter material 2 does not exert a centripetal force on the filter material 2, and the opening 3 remains open forever. As a result, if a filter material having a coarse mesh that does not cause the openings 3 to remain completely clogged is used, the openings 3 will remain in the flocks, thereby preventing the occurrence of clogging. Then, the opening 3 remains in the floc as described above, and the purified water and the floc smaller than this opening can pass through, so that it can function as a filter.

しかしながら、開口3より大きなフロックであっても、フロックは柔軟性に富んでいるため、自由自在に変形して、開口3を通過する場合もある。さらに特徴的なことは、開口3を容易に通過できるような微細なフロックであっても、凝集力によって、フィルター材2やフィルター材2に吸着されているフロック1に吸着されて捕獲される。したがって、結果的に、微細メッシュのフィルターとしても機能することになる。 However, even if the floc is larger than the opening 3, the floc may be freely deformed and pass through the opening 3 because the floc is rich in flexibility. A further characteristic feature is that even a fine floc that can easily pass through the opening 3 is adsorbed and captured by the filter material 2 and the floc 1 adsorbed on the filter material 2 by the cohesive force. Therefore, as a result, it also functions as a fine mesh filter.

図2以下は濁水処理装置であるが、前記のように、フィルター材にフロックを付着成長させたフィルター手段を採用している。図2は、濁水処理装置全体の平面図、図3は、図2におけるA−A断面図である。 FIG. 2 et seq. Shows a turbid water treatment apparatus, which employs a filter means in which flocs are attached and grown on a filter material as described above. FIG. 2 is a plan view of the entire turbid water treatment apparatus, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.

処理対象の濁水は、最初に攪拌槽4に給水されて、凝集剤と攪拌される。そして、次の沈殿槽5、流入槽6、静流槽7、水平フィルター8、鉛直フィルター9、後段の鉛直フィルター10、流出口11の順に流れる。12から14は、沈積したフロックの排出口である。 Turbid water to be treated is first supplied to the stirring tank 4 and stirred with the coagulant. Then, the sedimentation tank 5, the inflow tank 6, the static flow tank 7, the horizontal filter 8, the vertical filter 9, the downstream vertical filter 10, and the outlet 11 flow in this order. Numerals 12 to 14 are outlets of the deposited flocks.

この濁水処理装置における濁水の流れと処理を詳述する。まず、攪拌槽4に流入して来た濁水に凝集剤を加えて攪拌されると、次の沈殿槽5中にオーバーフローして静置されることによって、大きく凝集・成長して比重が大きくなったフロックは沈殿する。この沈殿物は、排出口12から時々又は処理後に排出される。一方、沈殿槽5中の上澄みの部分は、浮遊フロックを含んだ状態で、次の流入槽6中にオーバーフローして、水平フィルター8の下側への流れとなる。 The flow and treatment of the turbid water in this turbid water treatment device will be described in detail. First, when the coagulant is added to the turbid water flowing into the stirring tank 4 and the mixture is stirred, the coagulant overflows and stands still in the next sedimentation tank 5, so that the specific gravity increases due to large aggregation and growth. The flocs settle. This precipitate is drained from the outlet 12 from time to time or after treatment. On the other hand, the supernatant portion in the sedimentation tank 5 overflows into the next inflow tank 6 while containing floating flocs, and flows downward of the horizontal filter 8.

水平フィルター8の下側の水流は、下側から静かな上昇流となって水平フィルター8を通過し、次いで鉛直方向のフィルター9を横向きに通過する。水平フィルター8と鉛直フィルター9は、当初は、図1のフィルター材2のみであるため、フロックの殆どが素通りするが、例えば10〜30分程度経過する間には、フロックの凝集力によってフィルター材に付着し、さらにフロックが凝集成長して、図1(4)のように、フィルター材2がフロック1で覆われた状態となる。そして、各枡目のフロック中央に開口3が残る程度の粗めのフィルターメッシュを選定してあるため、最終的には、濁水が継続して通過しても、開口3が安定維持される状態となる。 The water flow on the lower side of the horizontal filter 8 passes through the horizontal filter 8 as a quiet upward flow from below, and then passes sideways through the vertical filter 9. Since the horizontal filter 8 and the vertical filter 9 are initially only the filter material 2 of FIG. 1, most of the flocs pass through, but, for example, during a period of about 10 to 30 minutes, the flocculent force of the flocs causes Then, the flocs coagulate and grow, so that the filter material 2 is covered with the flocs 1 as shown in FIG. Then, since a coarse filter mesh is selected so that the opening 3 remains at the center of the flock of each cell, the opening 3 is finally maintained in a stable state even when turbid water continuously passes. It becomes.

その結果、開口3がフィルターの網目の働きをすることになり、この開口3サイズより大きなフロックは、上昇通過できず、阻止されて底部に沈殿して堆積することになる。一方、微細なフロックは、フィルター材2に吸着されて成長したフロックに更に吸着されて成長していく。したがって、フィルターの網目を通過できるような微細なフロックも捕獲されることになる。そして、フィルター材に吸着されて成長したフロックがさらに成長して膨大になると、水流などの外力で分断されるため、大きなフロックとして沈降し沈殿することになる。 As a result, the opening 3 acts as a mesh of the filter, and the flocs larger than the size of the opening 3 cannot pass through the ascending, are blocked and settle and deposit on the bottom. On the other hand, the fine flocs are further adsorbed and grow on the flocs which have been adsorbed and grown on the filter material 2. Therefore, fine flocs that can pass through the mesh of the filter are also captured. When the floc that has grown by being adsorbed on the filter material further grows and becomes enormous, the floc is separated by an external force such as a water flow, so that the floc settles and precipitates as a large floc.

水平フィルター8を通過上昇したフロックは、次の鉛直フィルター9のフロック開口3のフロックに凝集力で吸着される。あるいは、開口3を通過して、次の鉛直フィルター10で吸着される。また、鉛直フィルター8の開口3から分離した大きなフロックや水平フィルター8の開口3から分離した水槽部18中のフロックは、水平フィルター8の上に沈降する。しかしながら、常時上昇水流を受けているので、水平フィルター8上に堆積して目詰まりを起こすことはない。したがって、水平フィルター8上のフロックは、均一な厚いフロック層へと成長して、厚層フィルターとして機能することになり、上昇水流の妨げとはならない。 The floc that has risen through the horizontal filter 8 is adsorbed by flocculation of the floc opening 3 of the next vertical filter 9 by cohesive force. Alternatively, it passes through the opening 3 and is absorbed by the next vertical filter 10. Large flocs separated from the opening 3 of the vertical filter 8 and flocs in the water tank 18 separated from the opening 3 of the horizontal filter 8 settle on the horizontal filter 8. However, since it is constantly receiving a rising water flow, it does not accumulate on the horizontal filter 8 and cause clogging. Therefore, the floc on the horizontal filter 8 grows into a uniform thick floc layer and functions as a thick filter, and does not hinder the rising water flow.

なお、水平フィルター8の下流側は、上側には鉛直フィルター9が立っているのに対し、下側には仕切り壁19が有って、底部17まで達している。また、水平フィルター8の上流側は、鉛直の仕切り壁20が有って、水面Lの上まで達している。したがって、水平フィルター8と鉛直フィルター9間の水槽18は他の水流とは完全に区画されている。 On the downstream side of the horizontal filter 8, the vertical filter 9 stands on the upper side, while the partition wall 19 is on the lower side, reaching the bottom 17. In addition, the upstream side of the horizontal filter 8 has a vertical partition wall 20, which reaches above the water surface L. Therefore, the water tank 18 between the horizontal filter 8 and the vertical filter 9 is completely separated from other water flows.

鉛直フィルター9の開口3を通過したフロックは、次のメッシュのより細かいフィルター10の開口3のフロックに吸着されて成長する。そして、限界まで成長したフロックは、水流で分断されて沈降する。したがって、最終的には、最終の最も細かいメッシュに捕獲されずに通過した微細粒子のみが水流と共に排出口11から流出することになる。この排水には、濁質が全く残存していない訳ではないが、基準値以下まで減少しているので問題とはならない。なお、水槽18の鉛直フィルター9の次の鉛直フィルター10は、該鉛直フィルター9とは違って、処理槽の底部17まで延長して大きな面積で濾過している。 The floc that has passed through the opening 3 of the vertical filter 9 is adsorbed and grows on the floc of the opening 3 of the next finer filter 10 of the mesh. Then, the floc that has grown to its limit is separated by water flow and settles. Therefore, finally, only the fine particles that have passed without being captured by the final finest mesh flow out from the outlet 11 together with the water flow. This effluent does not mean that no turbidity remains, but it is not a problem because it has decreased below the reference value. In addition, unlike the vertical filter 9, the vertical filter 10 next to the vertical filter 9 in the water tank 18 extends to the bottom 17 of the processing tank and filters over a large area.

図4は、鉛直フィルター9、10の開口3の状態を示す縦断面図(図1(4)のB−B位置の断面と同じ)であり、凝集力によって、フィルター材2にフロック1が付着して成長しているが、このフロックは、フィルター材2に対し、水流の流入側にも流出側にも成長していく。すなわち、両側に成長していくので、微細なフロックをより大量に捕獲できることになる。また、各フィルター材2・2間には、フィルター材2に対する凝集力による求心力の及ばない部位に開口3が形成されているので、開口3より大きなフロックは、通過が阻止されると共に、自重で沈殿する。なお、このように濁質粒子に凝集作用の生じる濁水であれば、本考案が有効であることは言うまでもない。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the state of the openings 3 of the vertical filters 9 and 10 (the same as the section taken along the line BB in FIG. 1 (4)), and the floc 1 adheres to the filter material 2 by cohesive force. The flocs grow on the inflow side and the outflow side of the water flow with respect to the filter material 2. In other words, the growth proceeds on both sides, so that a larger amount of fine flocs can be captured. In addition, since the openings 3 are formed between the respective filter materials 2 at locations where the centripetal force due to the cohesive force on the filter materials 2 does not reach, the flocs larger than the openings 3 are prevented from passing through and have their own weight. Settles. Needless to say, the present invention is effective as long as the turbid water has a flocculating action on the turbid particles.

図示の装置では、フィルターは水平フィルター8、鉛直フィルター9、10の3段構成になっているが、何段構成にするかは自由である。また、下流側ほど、枡目中央に開口3が残る範囲でフィルター材のメッシュを細かくしていけば、浮遊フロックがフィルター材やフィルター材に付着しているフロックと遭遇する機会が増えるので、浮遊フロックの捕獲確率がアップし、より信頼性の高い濾過が可能となる。 In the illustrated device, the filter has a three-stage configuration of a horizontal filter 8 and a vertical filter 9, 10, but the number of stages is arbitrary. In addition, if the mesh of the filter material is made finer toward the downstream side so that the opening 3 remains in the center of the mesh, the chance of the floating flocs to encounter the filter material and the flocs attached to the filter material increases. The probability of capturing flocs is increased, and more reliable filtration is possible.

各水槽部で沈降して底部17に堆積した大きなフロックは、排水口12〜14を開けることによって、排出される。このように排出する際には、最初に底部に堆積した大きなフロックが排出され、次いで最後に、上澄み部が排水されるが、この際には、前記のようにしてフィルター材に付着して大きく成長したフロックもフィルター材から分断されて排出されることになる。ただし、ある程度のフロックはフィルター材自体に付着して残っているので、次回からは、開口3が形成されるまで待たなくても、短時間に開口3による濾過作業を開始できる。 The large flocs that settle in each tank and accumulate on the bottom part 17 are discharged by opening the drain ports 12 to 14. When discharging in this way, large flocs deposited at the bottom are discharged first, and finally, the supernatant is drained, but in this case, it adheres to the filter material as described above and becomes large. The grown flocks are also separated from the filter material and discharged. However, since a certain amount of floc remains on the filter material itself, the filtering operation by the opening 3 can be started in a short time from the next time without having to wait until the opening 3 is formed.

図2の平面図からも明らかなように、前記の各フィルター8、9、10並びに仕切り壁19、20、21などは、図2における前後の側壁22、23まで達していることは当然である。そして、前後の側壁22、23に溶接固定してあってもよいが、着脱構造にしてもよい。また、正確に鉛直である必要はなく、水流などとの関係で傾斜状態にすることもできる。なお、図示の濁水処理装置は、幅が1〜2m、全長が3〜6m、高さが1〜2m程度の箱型であり、トレーラなどに積載して移動できるタイプであるが、濁水の発生源などにおいて濁水処理用の池を掘って、地上に直接に、前記のような水流を形成することもできる。 As is clear from the plan view of FIG. 2, each of the filters 8, 9, 10 and the partition walls 19, 20, 21 and the like naturally reach the front and rear side walls 22, 23 in FIG. . And although it may be welded and fixed to the front and rear side walls 22, 23, it may be a detachable structure. Further, it is not necessary to be vertically accurate, and it may be inclined in relation to a water flow or the like. The illustrated turbid water treatment apparatus is a box type having a width of 1 to 2 m, a total length of 3 to 6 m, and a height of about 1 to 2 m, and can be loaded on a trailer and moved. A pond for turbid water treatment may be dug at a source or the like to form the above-mentioned water stream directly on the ground.

以上のように、本考案によるフィルター構造は、凝集剤を用いて濁質を凝集させる際に発生するフロックの吸着作用を利用して、フィルターの目詰まりを防止できると共に、微細なフロックはフィルターに吸着して捕獲する手法を採っているため、濁水処理が円滑かつ確実に行われる。したがって、環境汚染を未然に阻止できるとともに、凝集剤を利用した濁水処理の普及が促進され、関連業界の活性化が期待できる。 As described above, the filter structure according to the present invention can prevent the filter from being clogged by utilizing the adsorption effect of the floc generated when coagulating the turbid substance using the flocculant, and the fine floc is applied to the filter. Since the method of adsorption and capture is employed, turbid water treatment is performed smoothly and reliably. Therefore, environmental pollution can be prevented beforehand, and the spread of turbid water treatment using a flocculant is promoted, and the activation of related industries can be expected.

本考案によるフィルター構造の基本原理を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a basic principle of a filter structure according to the present invention. 濁水処理装置全体の平面図である。It is a top view of the whole turbid water treatment device. 図2におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. フロックの付着している鉛直フィルター材の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vertical filter material to which flock has adhered.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 凝集塊(フロック)
2 フィルター材
3 開口
6 流入槽
7 静流槽
8 水平フィルター
9 鉛直フィルター
10 鉛直フィルター
11 流出口
12〜14 排出口
1 Agglomeration (flock)
2 Filter material 3 Opening 6 Inflow tank 7 Static flow tank 8 Horizontal filter 9 Vertical filter 10 Vertical filter 11 Outlets 12-14 Outlet

Claims (4)

フィルターの網目を構成するフィルター材を濁水の流動部に単一又は間隔をおいて複数配置して、前記フィルター材の枡目中央に開口が残る程度にフロックを吸着成長させてあることを特徴とするフィルター手段。 The filter material constituting the mesh of the filter is arranged singly or in a plurality at intervals in the flowing portion of the turbid water, and the floc is grown by adsorption to such an extent that an opening remains in the center of the mesh of the filter material. Filter means. 濁水の流通部において、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材をほぼ水平に配置し、このフィルター材の下流側と底部との間に仕切り壁を設け、前記フィルター材の上流側と水面との間に仕切り壁を設けてなることを特徴とする請求項1に記載の濁水処理装置。 In the turbid water flow section, the filter material obtained by adsorbing and growing flocs as described above is disposed substantially horizontally, a partition wall is provided between the downstream side and the bottom portion of the filter material, and the upstream side of the filter material is provided. The turbid water treatment device according to claim 1, wherein a partition wall is provided between the turbid water surface and the water surface. 前記のほぼ水平のフィルター材の下流側と水面との間に、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材を立てて配置してなることを特徴とする請求項2に記載の濁水処理装置。 The turbid water treatment according to claim 2, wherein a filter material formed by adsorbing and growing flocs as described above is arranged between the downstream side of the substantially horizontal filter material and the water surface. apparatus. 前記のほぼ水平のフィルター材から離れた下流側の位置において、前記のようにフロックを吸着成長させてなるフィルター材を底部から水面に向けて立てて配置してあることを特徴とする請求項2に記載の濁水処理装置。 3. A filter material formed by adsorbing and growing flocs as described above, wherein the filter material is disposed upright from the bottom toward the water surface at a downstream position distant from the substantially horizontal filter material. 3. The turbid water treatment device according to 1.
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